书城科普生态与环境
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第3章 生态(3)

当我们挖开蚂蚁洞穴,常会发现一群群的蚜虫。这些蚜虫原蚜虫来是蚂蚁饲养的“奶牛卵离开母体后,蚂蚁就把它们搬到洞内精心饲养,待孵化成虫后,蚂蚁就将其送到地面植物上去,让它们吸食嫩叶的汁液。如果遇到蚜虫的天敌,蚂蚁便会奋力搏斗,保护蚜虫。而蚜虫的消化道末端能分泌出一种牛奶似的甜汁,既可口,又富有营养,是蚂蚁最爱吃的“奶汁”。只要蚂蚁用触角轻轻拂动蚜虫的身体,蚜虫就会很快立起来,分泌“乳汁”,翘起尾巴送到蚂蚁面前,供其使用。两者就这样互相利用,形成了奇妙的共生现象。

丝兰蛾和丝兰的共生更是令人惊叹。春天的傍晚,丝兰蛾像一个个白色的小天使,在丝兰花丛中上下起舞。吸引这些“小天使”的丝兰花,有着很黏的花粉。丝兰蛾落到花上后,用嘴和前腿吃力地米集花粉,把花粉团成比自己脑袋还大的小圆球;然后飞到另一朵花的雄蕊上,并把自己的卵产在雄蕊的子房里;接下来,爬到雌蕊顶端的柱头上,用脑袋使劲把花粉团拱入柱头开口,帮助丝兰完成授粉大业。如果没有丝兰蛾的传粉,那么黏的花粉是不会被风吹到雄蕊上的。当丝兰种子成熟后,产在花中的蛾卵也变成了幼虫,丝兰花种正好给它们预备下丰盛的食品。它们毫无愧色地食用,但并不全部吃掉。剩下的种子落在地上,照样长出新的丝兰。两者就这样共同迎接美妙的新生。

无论何种共生,结果都能够互惠互利。共生的双方,在适应环境的过程中协同进化,繁衍生息。协同进化不仅出现在共生的生物间,寄生、捕食关系的生物间同样存在着协同进化。

植物和植食动物是矛盾的双方。植物是植食动物的食物,它们以化学和物理的方式防御植食动物;但正是植食动物的进攻,锻炼了植物的防御本领,形成一种适应性。

1975年,一位科学家发现,野生姜有两种类型。一种是普通的类型,生长在植食动物非常少的地方。这种类型的野生姜往往分配更多的能量在它的生长和种子的生产上。但是,另一种类型的野生姜,生长在植食动物很多的地方,它们降低了生长速度,压缩种子的生产,把更多的能量注人一种有效的化学防御中去。

另一方面,植食动物则能采用多种形式来回避毒素。有些蚜虫只取食老死的叶子,以避开有毒的化合物。椿象等昆虫以非常精致的刺吸式口器,确保它们在寄主植物的有毒腺体或管道之间取食;这样,它们可以获得空间上的回避。有些动物则发展了对有毒物质的忍受机制。某些植食动物取食了植物的有毒产物,可以储存起来,或者呕吐出来。这样不仅自身不会中毒,而且可以防御别的捕食者。

动物的捕食是一种掠夺性行为,但对被食者种群却起着调节作用。

广阔的非洲土地上分布着许多珍稀的物种。毛里求斯有两种特有的生物,一种是渡渡鸟,另一种是大颅榄树。渡渡鸟虽然有翅膀,但早巳在陆地行走生活中退化,不仅不能飞,而且行动迟缓,靠地面上的食物为生,身体硕大。大颅榄树是一种珍贵的树木,树干挺拔,木质坚硬,木纹很细,树冠秀美。渡渡鸟喜欢在大颅榄树的林中生活。

16~17世纪时,欧洲人踏上毛里求斯的土地。身体硕壮,行动迟缓,肉肥味美的渡渡鸟很快便成为他们肆意捕食的对象。在来复枪的射杀和猎犬的追捕下,渡渡鸟自由自在生活的乐土再也不复存在了。渡渡鸟的数量急剧减少,到1681年,最后一只渡渡鸟被杀死。从此,地球上再也见不到那自由漫步在大颅榄树丛林下憨态可掏的渡渡鸟了。

奇怪的是,渡渡鸟灭绝以后,大颅榄树也日渐稀少,似乎患了不育症。到20世纪80年代,整个毛里求斯也只剩下13株大颅榄树。这种名贵的树眼看就要从地球消失了。

1981年,美国生态学家坦普尔来到毛里求斯。这一年正好是渡渡鸟灭绝300周年,而这些幸存的大颅榄树的年龄正好也是300年。就是说,渡渡鸟灭绝之时,也正是大颅榄树绝育之日。一天,他找到了一只渡渡鸟的骨骸,伴有几颗大颅榄树的果实。他想,也许渡渡鸟与大颅榄树种子的发芽能力有关。现在渡渡鸟是没有了,但像渡渡鸟那样不会飞的大鸟还存在着的有吐绶鸡。于是,他让吐绶鸡吃下大颅榄树的果实。几天后,从吐绶鸡的排泄物中找到了大颅榄树的种子。这些种子外壳由于吐绶鸡嗉囊的研磨巳不像原先那么坚厚了。坦普尔把这些经过吐绶鸡“处理”过的大颅榄树种子栽在苗圃里。不久,居然绽出了绿油油的嫩芽。这不就是在地球上停止萌发了300年的大颅榄树的树苗吗?大颅榄树的不育症被治好了,这种宝贵的树木终于绝处逢生。

原来,渡渡鸟与大颅榄树相依为命,构成了巧妙的生态关系。鸟以果实为生,鸟又为树催生。它们一荣倶荣,一损倶损。杀灭了渡渡鸟,实际上也就扼杀了大颅榄树的生机。

5.有哪些损人利己的“寄生”物人们常把靠剥削别人劳动成果,不劳而获,坐享其成的生活斥之为过寄生生活。在动物种间关系中,有一种损人利己的特殊形式,这就是寄生关系。这是指一种动物生活在它种动物身上,从中吸取营养而使它种动物受到损害的一?种关系,前者叫寄生者,后者叫寄主或宿主。寄生现象普遍存在于动物之中。可以说在自然界中很难找到一种不被其他寄生者寄生的动物。寄生关系非但形式多样而且非常复杂。

按寄生的部位可以分为体内寄生和体外寄生。如蛔虫寄生在寄主体内就是体内寄生;跳蚤、虱、蜱和螨等寄生在寄主体表就是体外寄生。一种寄主的体编幅的毛皮上寄生着多种动物内或体外被一种寄生动物寄生的现象叫单寄生。

这种寄生事实上不多见,因为,在自然界一种动物常被多种寄生动物寄生共生。例如一只蝙蝠的毛皮上可以发现蜱、螨等多种体外寄生动物,在它体内的器官中同时也可发现线虫等多种体内寄生动物。更复杂的是复寄生或叫重寄生,如甲种昆虫可被乙种昆虫(一级寄生动物)所寄生,而乙种昆虫又可被丙种昆虫(二级寄生动物)所寄生,甚至可多达四五级。

人们习惯把寄生者叫寄生虫。其实寄生者并不一定限于昆虫。还有很多不是昆虫的动物,甚至高等脊椎动物也有过寄生生活的。

疟疾是一种全球性的疾病。20世纪50年代,当时全世界25亿人口中有半数以上人受到疟疾的威胁。法国内科医生拉弗兰从病人血液中鉴定出寄生物,指出该病是一种原生动物叫疟原虫寄生在人体红细胞和肝脏的实质细胞中所致。一位在印度的英国外科医生罗斯指出是按蚊传播这种疾病。我国最为常见的间日疟原虫的生活史中有两个寄主:一个是人,另一个是按蚊。感染疟原虫的雌蚊叮人时,疟原虫的子孢子随蚊子的唾液进人人体,在肝细胞和红细胞中进行无性繁殖,分裂成很多裂殖子,一些裂殖子可继续侵人新的红细胞,不断循环裂体生殖,每一循环周期为48小时,所以病人每48小时出现一次发冷发热,俗称“打摆子”。最后有一些裂殖子形成配子母体。当雌蚊叮病人时,配子母体进人蚊体,在蚊胃中完成雌配子和雄配子的结合生成合子,完成有性繁殖,最后形成千万个子孢子。

扁形动物中具有吸盘的种类全部过寄生生活,如对人类危害很大的华枝睪吸虫。人被感染后,肝大,胆囊发炎,并可触发原发性肝癌。它有2个中间宿主和1个终末宿主。成虫寄生于人、猫和狗等的胆管内,进行有性繁殖,虫卵随粪便排出,被第一中间宿主沼螺吞食,在螺体中发育成尾呦,离螺体人水,侵人第二中间宿主淡水鱼体,形成卵圆形的呦。如果人吃了没有煮熟的带有呦的生鱼,让呦进人肝中,1个月后就发育成成体,其寿命可长达15~20年c曾经威胁过我国江南水乡人民的日本血吸虫,也是一种扁形动物。儿童被寄生,不能正常发育,成为侏儒;成人则丧失劳动力,妇女不能生育,甚至丧失生命。它有1个中间宿主和1个终末宿主。成体寄生于人、牛、猫等肠系膜的静脉血管中,雌体在肠壁产卵,有的卵由肛门静脉入肛,有的卵随粪便排出,在水中孵化出尾蚴,进人中间宿主钉螺,发育成尾呦,离开螺体在水中游动,经人的皮肤而人人体。

寄生动物更换寄主的现象是由于与寄生主们在进化过程中相互关系形成的,在系统发展过程中较早出现的种类就是最早的寄主,后来寄生动物的生活史才扩大到较后出现的类群中去。这样较早的寄主就成为中间宿主,而最后的寄主便成为终末寄主。此外,寄生生物大量的无性增殖是对寄生生活的一种适应,只有大量增殖才能使寄生生物繁衍,尤其是需要更换宿主的种类以使得到寄主的机会增加。否则,就会在进化的过程中被淘汰。

人疥螨是一种蛛形纲的小动物,寄生于人体皮肤内,形成疥疮。有些人患了酒糟鼻,影响了形象美,也是一种螨类寄生所造成的。蚤类把一些动物的疾病传播给人,造成难以想象的后果。由鼠疫杆菌引起的鼠疫一般先在鼠类中流行,由鼠类叮咬而传染给人。据史载,欧洲在古代和中世纪发生过12次由鼠疫形成的浩劫,最大的一次是14世纪鼠疫的流行,蔓延到世界上很多地方。在牛津大学当时每3位学生就有2个因此而死亡。使农村和城镇人口减少。结果从经济上的衰退导致政治和宗教上的混乱。以后虽然再也没有如此大的流行,但威胁尚存。在近代,1941年美国洛杉矶就发生过一次。1947年我国东北也发生过一次鼠疫,这是日本军国主义者于1937~1945年的8年间,丧心病狂地在我国各地实施细菌战,导致鼠疫流行的结果,百姓遭殃,受害者达3万人。

七鳃鳗是一种圆口纲的水栖动物,它是现代脊椎动物中构造相当原始的类群。过暂时性的寄生生活,常用它的口吸盘吸在鱼体上,用角质齿和舌锉破皮肉,吸食血肉,给渔业造成很大危害。有一种深海鱼,雄鱼居然用口吸附在雌鱼身上,吸取养料,完全过寄生生活,在生物学上叫性寄生。许多种杜鹃,以及黄莺科和指示鸟科的一些鸟类,自己不筑巢,而把卵产在别的鸟巢中,并由别的鸟代为孵育,在生物学上称为社会寄生,也叫巢寄生。

有些科学家认为寄生现象起源于共栖,以后发展成体外寄生,然后再进而形成体内寄生。人们对动物寄生关系的研究主要着眼于两个方面:一是消灭和防治对人畜有害的寄生虫,如防治血吸虫病的关键措施是消灭血吸虫的中间宿主——钉螺和沼螺,使血吸虫不能完成其整个生活史。以及在感染区注意个人防护,不要让皮肤直接与可能有血吸虫尾呦的水接触。防治疟疾最主要是消灭蚊子。防治人体蛔虫是饭前便后洗手,粪便不能随处乱倒。因为蛔虫的传染途径是虫卵经口而人人体的,生吃瓜果要去皮或用高锰酸钾等消毒液加以消毒。二是利用寄生关系进行生物防治有害的昆虫,如世界各国都采用赤眼蜂防治玉米螟、地老虎和棉铃等害虫。因为赤眼蜂产卵于这些虫的卵中,整个发育过程都在被寄生的卵内完成,这样就可达到害虫危害之前就把它们消灭的目的c在生物防治上特别注意重寄生现象,例如舞毒蛾的一级寄生蜂的幼虫有复寄生昆虫35种,其中还有三级寄生昆虫2种。如果用寄生蜂防治舞毒蛾,就要解决二级寄生物寄生在寄生蜂上的问题,可以利用三级寄生物来防治有害的二级寄生物。

在种间斗争激烈的战场上,人们往往把目光集中在那些能够自由运动的动物之间。的确,它们有伶牙利爪者,有穷追不舍者,有疯狂掠夺者,还有略施小计者。

但是,你不要以为那些表面无声无息,默默无闻,又不能自由运动的植物就那么宽宏大度,那么厚厚道道。它们虽然不动声色,却“钩心斗角”,为了争夺生活空间中的“寸金”、“寸土”,也在激烈、残酷地竞争着。

在热带雨林中,植物种类繁多。在这遮天蔽日的环境中,各种树木都力求往高处生长,以得到“生死攸关”的阳光。那些粗大的树木自不必说,就是那些纤细的植物也常常死死地缠住“别人”拼命地往上爬,有的则靠“吸食”其他树木的营养生活。

我国热带雨林中的一种榕属植物,就是以绞杀其他树木而站住“脚跟”进而争得阳光的树木。这种榕树的果实被鸟啄食后,没有消化的种子随粪便一起排出体外。由于鸟经常在树木上栖息,所以种子就常常被排在树杈上。种子落在哪棵树上,哪棵树就算是降临了一颗“灾星”。当榕树的种子在寄主树的枝杈间发芽后,幼苗可以长出两种根。一种根缠绕着寄主的枝条或树干,用以固定自己,另一种根像绳索一样悬于空中,这种根叫气生根。气生根不断地向地面生长。在它到达地面以前,这“无赖”只是靠附生在寄主树的根从树缝中获取少量水分和养料。但是,一旦它的气生根垂落到土壤,它养料供应的来源就大大增加,植株就迅速生长,直到寄主树干完全被它的气生根所包围,它的繁茂的树冠遮住了本该寄主得到的阳光。最为恶毒的是,它的根紧紧地捆裹住寄主,直到最后将寄主活活地勒死。我们看到的那高大的榕树,其实是骑在别人脖子上的“寄生虫”。那看似粗大的树干,实际上是它的气生根。这就是为什么大多数榕树都是“空心”的原因。